Краткое описание механизма защиты от коррозии зинксодержащих красок

Thread Content

Краткое описание механизма защиты от коррозии красок с высоким содержанием цинка. Считается, что основные способы защиты от коррозии, обеспечиваемые красками с высоким содержанием цинка, включают: электрохимическую защиту, экранирующий эффект, самовосстановление покрытия и процесс пассивации. 1. Потеря защитных свойств цинкового порошка. В красках, содержащих большое количество цинка, частицы цинка находятся в тесном контакте друг с другом, а также с поверхностью стали. Потенциал цинка ниже, чем у железа; поэтому в электролитическом растворе атомы цинка легко теряют электроны и становятся анодом, в то время как железо выступает в роли катода. В анодной зоне цинк корродирует из-за потери электронов, тогда как на поверхности стали в катодной зоне постоянно поступают электроны, что обеспечивает её защиту. Чтобы покрытие могло выполнять функцию жертвенного анода и обеспечивать проводимость, необходимо, чтобы всё покрытие обладало хорошей электрической проводимостью. Только тогда покрытие вместе с стальной основой может образовывать электрохимическую цепь, что позволяет покрытию с высоким содержанием цинка выполнять свою роль в электрохимической защите. 2. Защитная функция. Защитная функция красок, содержащих цинк, обусловлена в первую очередь образованием нерастворимых солей и продуктов коррозии. Традиционные краски с высоким содержанием цинка используют сферический цинковый порошок; электроны передаются между этими частицами посредством точечного контакта, а они также находятся в точечном контакте с основой из стали. Из-за точечного контакта проводимость покрытия остается низкой. Чтобы повысить его электропроводность, необходимо добавить большое количество цинкового порошка. В этом случае объемная концентрация цинкового порошка значительно превышает объемную концентрацию связующего вещества; связующее вещество не может заполнить пространства между частицами покрытия, в результате чего формируется структура покрытия с множеством пор. В настоящее время чаще используется рыбий цинк в виде лусок, что повышает физическую защиту покрытия. Благодаря наличию такого цинка увеличивается расстояние проникновения, а в самом покрытии образуется множество мелких участков. Это снижает разницу в коэффициентах теплового расширения между покрытием и металлической основой, уменьшает степень сжатия покрытия при его затвердевании, снижает напряжения внутри покрытия, предотвращает появление трещин и отслаивание покрытия. Кроме того, это повышает адгезию покрытия к основанию и его способность противостоять проникновению веществ из окружающей среды, тем самым улучшая его антикоррозионные свойства. Продукты коррозии цинка различаются в зависимости от среды коррозии: это оксид цинка, гидроксид цинка, базовый карбонат цинка, базовый оксид цинка, сульфат цинка и т. д. Благодаря образованию этих веществ происходит увеличение объема, что позволяет заполнить поры покрытия. Это, в свою очередь, предотвращает дальнейший контакт поверхности железа с вредными веществами, такими как кислород и вода, выполняя функцию физического защитного слоя. В то же время эти продукты коррозии способствуют более тесному сцеплению покрытия, что увеличивает его электрический сопротивление и замедляет скорость электрохимической коррозии. В результате снижается скорость расхода цинкового порошка, а прочность покрытия повышается. 　　3. Самовосстанавливающаяся способность покрытия При повреждении покрытия и обнажении металла основания, ток коррозии может проникать в обнаженную часть стали. В таких случаях на этом месте оседает цинк, который формирует защитный слой, замедляющий дальнейшую коррозию. 　　4. Пассивация. Краска обеспечивает хорошую пассивацию стали. В процессе формирования пленки краски, по мере испарения воды, меняется pH-уровень покрытия. Электропотенциал основания стали не всегда находится в состоянии электрохимической защиты. Поэтому краска способствует эффективной пассивации стального материала. Таким образом, используя принцип действия антикоррозионных покрытий на основе цинка, мы смогли решить множество проблем коррозии поверхностей металлов.